DE3834234C2 - Kraftstoffzufuhrregler für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Kraftstoffzufuhrregler für einen VerbrennungsmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuführung von
Kraftstoff zu einem Verbrennungsmotor mit einer ersten
Schaltungsanordnung, die in Abhängigkeit von wenigstens der
Drehzahl des Verbrennungsmotors die Dauer eines ersten
Injektionssignals festlegt, während der dem Verbrennungsmotor
synchron zum Umlauf des Verbrennungsmotors mittels einer
Einspritzventilanordnung Kraftstoff zugeführt wird, und mit einer
zweiten Schaltungsanordnung, die in Abhängigkeit von der
Beschleunigung und wenigstens der Drehzahl des Verbrennungsmotors
die Dauer eines zweiten Injektionssignals festlegt, während der
dem Verbrennungsmotor asynchron zum Umlauf des Verbrennungsmotors
mittels der Enspritzventilanordnung zusätzlich Kraftstoff
zugeführt wird, wobei diese zweite Injektionsdauer mit
zunehmender Drehzahl des Verbrennungsmotors abnimmt.
Eine solche Vorrichtung ist nach der EP-OS 02 58 864 bekannt.
In dieser EP-OS finden sich keine Angaben, wodurch im einzelnen
die Dauer der beiden Injektionssignale festgelegt wird. Die Dauer
des zweiten Injektionssignals ist nur von der Drehzahl des
Verbrennungsmotors abhängig.
Aus der JP-OS 54-1 34 227 ist ein Kraftstoffzufuhrregler
bekannt, der dem Motor Kraftstoff in einer grundlegenden
Kraftstoffzufuhrmenge entsprechend dem Betriebszustand des
Motors zuführt und führt eine inkrementelle Kraftstoffzufuhr
korrektur bei Beschleunigung durch, um die Motorausgangsgröße
für gewünschte Beschleunigungscharakteristiken zu verbessern,
wenn sich der Motor in einem vorgegebenen Beschleunigungszustand
befindet, beispielsweise, wenn die Änderung der
Drosselklappenstellung einen festen Wert übersteigt.
Bei diesem bekannten Kraftstoffzufuhrregler besteht ein
Problem darin, daß dem Motor Kraftstoff in einer zu großen
Kraftstoffzufuhrmenge bei Beschleunigung zugeführt wird, so
daß die Motoreigenschaften und der Kraftstoffverbrauch
nachteilig beeinflußt werden. Die Motorausgangsgröße nimmt
ab, wenn dem Motor für jeden Verbrennungszyklus Kraftstoff
mit einer Kraftstoffzufuhrmenge zugeführt wird, welcher eine
maximale Kraftstoffzufuhrmenge überschreitet. Darüber hinaus
ist die grundlegende Kraftstoffzufuhrmenge zur Erzeugung
einer höheren Motorausgangsgröße um so größer, je größer die
Motordrehzahl ist. Da andererseits dieser bekannte Kraft
stoffzufuhrregler so ausgelegt ist, daß er unabhängig von
der Motordrehzahl eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrmenge
für Beschleunigung setzt, ist es möglich, daß die Summe der
grundlegenden Kraftstoffzufuhrmenge und der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrmenge für Beschleunigung die maximale Kraft
stoffzufuhrmenge überschreitet, so daß dem Motor Kraftstoff
in einer zu großen Kraftstoffzufuhrmenge zugeführt wird,
wodurch die Motorausgangsgröße verringert wird.
Der vorgenannte bekannte Kraftstoffzufuhrregler detektiert
weiterhin den Betriebszustand des Motors durch Detektierung
der Strömungsgeschwindigkeit von durch das Ansaugrohr strömender
Luft, welche dem Grad der Drosselklappenöffnung
entspricht. Arbeitet der Motor in Beschleunigungsbetrieb,
so wird die Impulsbreite von Kraftstoffeinspritzimpulsen zur
Ansteuerung des Kraftstoffeinspritzventils erhöht, um die
Kraftstoffzufuhrmenge zu erhöhen.
Dabei ist die Inkrementierung der Impulsbreite der Kraft
stoffeinspritzimpulse auf einen Zustand eingestellt, in dem
die Drosselklappe sich in ihrem anfänglichen Öffnungszustand
befindet. Es wird jedoch die nachfolgende kontinuierliche
Zunahme der Änderungsrate des Grades der Drosselklappenöffnung
und die damit in Zusammenhang stehende Zunahme der
Beschleunigungsrate des Motors nicht in die Betrachtung
einbezogen. Der bekannte Kraftstoffzufuhrregler ist daher
weiterhin mit dem Problem verbunden, daß der Kraftstoffzufuhr-
Regelvorgang verzögert wird, und die Kraftstoffzufuhrmenge
nicht sofort als Funktion einer kontinuierlichen
Beschleunigung erhöht werden kann. Da dieser bekannte Kraft
stoffzufuhrregler entscheidet, daß der Motor sich in
einem Beschleunigungszustand befindet, wenn die Strömungs
geschwindigkeit von Luft oder die Änderungsrate des Grades der
Drosselklappenöffnung (Beschleunigung) einen einzigen vorgegebenen
Wert übersteigt, und für jeden Zylinder des Motors
eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrregelung für Beschleunigung
lediglich einmal in einer festen Zeitperiode durchführt,
wird daher eine weitere inkrementelle Kraftstoffzufuhrregelung
bei Beschleunigung selbst dann nicht durchgeführt,
wenn die Strömungsgeschwindigkeit von Luft oder die
Änderungsrate des Grades der Drosselklappenöffnung weiter
zunimmt. Kraftstoff kann daher nicht in einer Menge zugeführt
werden, welche für den Beschleunigungsbetrieb erforderlich
ist, so daß das Beschleunigungsverhalten des Motors
nachteilig beeinflußt wird.
Eine derartige nachteilige Kraftstoffzufuhrregelung wird
speziell bei einem Motor für ein Motorrad kritisch, da der
Grad der Drosselklappenöffnung eines solchen Motors durch
den Fahrer erzwungen geändert werden kann.
Weiterhin erhöht der bekannte Kraftstoffzufuhrregler die
Kraftstoffzufuhr bei Beschleunigung des Motors und unterbindet
sodann die inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur bei
Beschleunigung für eine feste Zeitperiode, nachdem die
inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur bei Beschleunigung
ausgeführt worden ist.
Da dieser bekannte Kraftstoffzufuhrregler eine weitere
inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur bei Beschleunigung
für eine feste Zeitperiode unterschiedslos unterbindet, wenn
die inkrementelle Kraftstoffzufuhr bei Beschleunigung einmal
durchgeführt wurde, bleibt die Kraftstoffzufuhr-Regelwirkung
des Kraftstoffzufuhrreglers von einer äußeren Störung, wie
beispielsweise Rauschen, unbeeinflußt. In bestimmten Fällen
ist jedoch eine solche Unterbringung der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrkorrektur bei Beschleunigung für die Be
schleunigungseigenschaften des Motors hinderlich. Bei einem
Fahrzeug, beispielsweise einem Motorrad, bei dem eine
schnelle Beschleunigung wesentlich ist, ist es unmöglich,
die Kraftstoffzufuhr bei schneller Beschleunigung richtig zu
regeln, so daß die Kraftstoffzufuhr mit einer geeigneten
Kraftstoffzufuhrmenge verzögert wird, wenn vor dem Ablauf
der Zeitperiode für die Unterbindung der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrkorrektur bei Beschleunigung wieder ein
Beschleunigungsvorgang durchgeführt wird, da während der
Periode der Unterbindung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
bei Beschleunigung die Kraftstoffzufuhr unterschiedslos
unterbunden wird.
Aufgrund des speziellen Aufbaus eines Motorrades ist es
möglich, die Drosselklappe unmittelbar zu schließen, während
sie bei einem Automobil durch Treten oder Loslassen des
Gaspedals betätigt wird. Weiterhin kehrt die Drosselklappe
bei einem Automobil nach dem Loslassen des Gaspedals spontan
in einer vorgegebenen Zeit in ihre geschlossene Stellung
zurück, während sie bei einem Motorrad durch Drehen des
Drosselklappengriffes unmittelbar in ihre geschlossene
Stellung zurückgeführt werden kann. Die Drosselklappe des
Motors kann daher unmittelbar nach Beschleunigung geschlossen
und auch unmittelbar wieder geöffnet werden, wobei es
sich um eines der charakteristischen Merkmale von Motorrädern
handelt. Wird jedoch die inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur
bei Beschleunigung unterschiedslos unterbunden,
wenn diese Korrektur einmal durchgeführt worden ist, so
ist es unmöglich, sich die genannten Eigenschaften von Motorrädern
zunutze zu machen.
Es ist weiterhin aus der JP-OS 61-15 261 ein Kraftstoffzufuhrregler
bekannt, welcher die Kraftstoffeinspritzmenge
(konkret eine Kraftstoffeinspritzperiode Ti) berechnet, in
der Kraftstoff durch ein Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt
werden soll. Dies erfolgt unter Ausnutzung eines
Matrixspeichers (PB-Ne-Tabelle), der im Normalbetrieb, bei
dem der Motor in einem Bereich geringer Last arbeitet, durch
die Motordrehzahl Ne und den Ansaugrohrdruck PB als Para
meter festgelegt ist. Arbeitet der Motor dagegen in einem
Bereich hoher Last, so berechnet der Kraftstoffzufuhrregler
eine Kraftstoffeinspritzmenge (eine grundlegende Kraftstoffeinspritzperiode
Ti), innerhalb derer Kraftstoff durch das
Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzen ist, unter Ausnutzung
eines Matrixspeichers (RTH-Ne-Tabelle), der durch die
Motordrehzahl Ne und die Drosselklappenstellung RTH spezifiziert
ist. Dieser bekannte Kraftstoffzufuhrregler weist
jedoch insofern ein Problem auf, als ein unmittelbarer
inkrementierender Kraftstoffeinspritzvorgang für Beschleunigung
unter Ausnutzung der PB-Ne-Tabelle unmöglich ist, wenn
die inkrementelle Kraftstoffzufuhrmenge bei Beschleunigung
für eine zunehmende Kraftstoffzufuhrmenge berechnet wird, um
einem Beschleunigungsbetrieb des Motors in einem Regelbetrieb
für einen Bereich Rechnung zu tragen, in dem die
Kraftstoffeinspritzmenge unter Ausnutzung der PB-Ne-Tabelle
berechnet wird (ein derartiger Regelbereich wird im folgenden
als "PB-Ne-Regelbereich" bezeichnet). Dies ergibt sich
daraus, daß die Detektierung des Drucks PB durch die Länge
eines Rohres verzögert wird, das einen Ansaugrohrdruck-Sensor
zur Detektierung des Ansaugrohrdrucks PB mit dem Ansaugrohr
verbindet, wodurch die Detektierung des Ansaugrohrdrucks
PB Änderung dieses Drucks nicht ohne Verzögerung
folgen kann. Wird andererseits die inkrementelle Kraftstoffzufuhrmenge
bei Beschleunigung in einem Regelbetrieb für
einen Bereich berechnet, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge
unter Ausnutzung der RTH-Ne-Tabelle berechnet wird (ein
derartiger Regelbereich wird im folgenden als "RTH-Ne-
Regelbereich" bezeichnet, so kann die Drosselklappenstellung
ohne Verzögerung detektiert werden. Die inkrementelle Kraftstoffzufuhrmenge
bei Beschleunigung ändert sich daher nicht
kontinuierlich, wenn bei Beschleunigung des Motors die PB-
Ne-Tabelle an die Stelle der RTH-Ne-Tabelle tritt. Der
Motorbetrieb verläuft daher nicht glatt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Kraftstoffzufuhrregler der in Rede stehenden Art anzugeben,
mit dem eine Regelung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrmenge
bei Beschleunigung in einem großen Motordrehzahlbereich
zwecks Verbesserung der Betriebseigenschaften und des
Kraftstoffverbrauchs möglich ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffzufuhrregler der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Kraftstoffzufuhrregler eignet sich
speziell für den Motor eines Motorrades, bei dem das Be
schleunigungsverhalten speziell wichtig ist.
Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Mit der Erfindung und ihren Weiterbildungen wird der Vorteil
erzielt, daß die Kraftstoffzufuhrmenge in einem weiten
Bereich der Motordrehzahl richtig geregelt werden kann,
wodurch die Motoreigenschaften und der Kraftstoffverbrauch
verbessert werden.
Weiterhin kann ausreichend Kraftstoff selbst dann eingespritzt
werden, wenn die Beschleunigungsrate des Motors und
die Kraftstoffzufuhrmenge kontinuierlich größer werden,
wodurch der Motor glatt beschleunigt werden kann, ohne daß
der Fahrkomfort verschlechtert wird.
Die Kraftstoffzufuhr-Regelcharakteristik ist insbesondere
für die Regelung eines Kraftstoffeinspritzsystems geeignet,
bei dem eine Drosselklappen-Betätigungsvorrichtung vorhanden
ist, mit der die Drosselklappenstellung bei Bedarf zwangsweise
veränderbar ist, wie dies bei einem Kraftstoffeinspritzsystem
für Motorräder der Fall ist.
Werden bei der Kraftstoffzufuhrregelung zwei Parametertabellen
benutzt, so ist die Verzögerung in der Festlegung einer
Kraftstoffzufuhrmenge unter Ausnutzung der ersten Tabelle
größer als bei der Festlegung einer Kraftstoffzufuhrmenge
unter Ausnutzung der zweiten Tabelle, da die Änderung in der
Drosselklappenstellung eine Änderung des Ansaugrohrdrucks
zur Folge hat. Mittels des erfindungsgemäßen Kraftstoffzufuhrreglers
kann die Verzögerung kompensiert werden.
Arbeitet der Verbrennungsmotor in einem Hochlastbereich, so
wird Kraftstoff in einer großen Kraftstoffeinspritzperiode
eingespritzt, wobei die Kraftstoffeinspritzmenge schnell
geändert und schnell berechnet werden muß. Da jedoch eine
inkrementelle Kraftstoffzufuhrmengen-Korrektur bei Beschleunigung
unnötig ist, kann der Kraftstoffzufuhr-Regelvorgang
unter Ausnutzung einfacher Regelprogramme erfolgen, wodurch
der Kraftstoffverbrauch des Motors verbessert wird.
Schließlich ist mittels des erfindungsgemäßen Kraftstoffzufuhrreglers
auch eine unmittelbare inkrementelle Kraftstoffzufuhrmengen-
Korrektur bei Beschleunigung als Funktion des
Beschleunigungszustandes selbst unmittelbar nach einer
vorhergehenden inkrementellen Kraftstoffzufuhrmengen-Korrektur
für Beschleunigung möglich, wodurch das Beschleunigungsverhalten
des Motors weiter verbessert und eine Verzögerung
im Kraftstoffzufuhr-Regelvorgang vermieden wird. Speziell,
wenn der Kraftstoffzufuhrregler zur Regelung eines Verbrennungsmotors
mit einem zwangsweise betätigbaren Drosselklappen-
Steuermechanismus verwendet wird, bei dem ein willkürliches
Schließen der Drosselklappe durch den Fahrer möglich
ist, kann die Beschleunigung des Motors nach Belieben geregelt
werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des generellen Aufbaus eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffzufuhrreglers für
einen Verbrennungsmotor;
Fig. 2(a) und 2(b) jeweils ein Flußdiagramm von Unterprogrammen
zur Regelung einer synchronen Kraftstoffeinspritzung;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Einstellung
einer grundlegenden Kraftstoffeinspritzzeit
Ti zum Setzen einer Kraftstoffeinspritzzeit TOUT;
Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur Regelung
einer asynchronen Kraftstoffeinspritzung;
Fig. 5 ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen der
Motordrehzahl Ne und der inkrementellen Kraftstoffzufuhrzeit
TiA bei Beschleunigung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms für eine
Kraftstoffzufuhrkorrektur durch asynchrone
Kraftstoffeinspritzung bei Beschleunigung, zur
Unterbringung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung sowie zur
Aufhebung der Unterbindung der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung;
Fig. 7(a) und 7(b) Zeitdiagramme zur Erläuterung der
asynchronen Kraftstoffeinspritzung;
Fig. 8 ein Diagramm des Zusammenhangs zwischen der
Änderung ΔRTH der Drosselklappenstellung und
der inkrementellen Kraftstoffeinspritzzeit für
Beschleunigung TiA;
Fig. 9 und 10 jeweils ein Flußdiagramm von grundlegenden
Regel-Unterprogrammen zur synchronen Kraftstoffeinspritzung;
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Setzens
einer Kraftstoffeinspritzperiode für synchrone
Kraftstoffeinspritzung;
Fig. 12 ein Flußdiagramm eines Regel-Unterprogramms für
asynchrone Kraftstoffeinspritzung;
Fig. 13 ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhangs
zwischen der Drosselklappenstellung und der
inkrementellen Kraftstoffeinspritzmenge bei
Beschleunigung;
Fig. 14 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der
Änderung der Drosselklappenstellung und der
Änderung der inkrementellen Kraftstoffeinspritzperiode
bei Beschleunigung als Funktion
der Zeit zeigt;
Fig. 15 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Vorgänge
beim Übergang zwischen Tabellen der Kraftstoffeinspritzperiode
für synchrone Kraftstoffeinspritzung;
Fig. 16 ein Flußdiagramm eines Kraftstoffzufuhr-Regelunterprogramms
zur Regelung einer asynchronen
Kraftstoffeinspritzung; und
Fig. 17 ein Zeitdiagramm, aus dem der zeitliche Zusammenhang
zwischen einer grundsätzlichen Kraftstoffeinspritzperiode
und einer inkrementellen
Einspritzperiode für Beschleunigung ersichtlich
ist.
Fig. 1 zeigt den generellen Aufbau eines erfindungsgemäßen
Kraftstoffzufuhrreglers für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor.
In dieser Figur ist mit 1 ein Motor bezeichnet, bei
dem es sich beispielsweise um einen Vierzylinder- oder einen
Sechszylinder-Verbrennungsmotor für ein Motorrad handeln
kann.
An einer vorgegebenen Stelle auf dem Umfang einer Nockenwelle
2 des Motors 1 ist ein radialer Ansatz 2a vorgesehen. Am
Umfang einer Kurbelwelle 3 sind mehrere radiale Ansätze 3a,
beispielswiese acht radiale Ansätze, in regelmäßigen Winkelabständen
vorgesehen.
Im Bereich des kreisförmigen Weges des Ansatzes 2a bzw. der
Ansätze 3a sind ein Zylinderunterscheidungssensor 4 (im
folgenden als "CYL-Sensor" bezeichnet) bzw. ein Kurbelwinkelsensor
5 (im folgenden als "PC₁-Sensor" bezeichnet)
angeordnet. Bei diesen Sensoren 4 und 5 kann es sich beispielsweise
um Geberspulen handeln. Der CYL-Sensor 4 erzeugt
jedes Mal dann einen Zylinderunterscheidungs-Signalimpuls
(im folgenden als "CYL-Impuls" bezeichnet), wenn der Ansatz
2a bei rotierender Nockenwelle 2 an ihm vorbeiläuft, während
der PC₁-Sensor 5 jedes Mal dann einen Kurbelwinkelsignalimpuls
(im folgenden als "PC₁-Impuls" bezeichnet), wenn ein
Ansatz 3a bei rotierender Kurbelwelle 3 an ihm vorbeiläuft.
Die Sensoren 4 und 5 sind elektrisch an eine elektronische
Regeleinheit 6 (im folgenden kurz "ECU" bezeichnet) angekoppelt,
um den CYL-Impuls und den PC₁-Impuls in diese ECU 6
einzuspeisen.
Weiterhin sind ein Drosselklappenstellungs-Sensor 7 (RTH-
Sensor) sowie ein Ansaugrohrdruck-Sensor 8 (PB-Sensor)
elektrisch an die ECU 6 angekoppelt. Der Drosselklappenstellungs-
Sensor 7 ist einer in einem (nicht dargestellten)
Ansaugrohr angeordneten (nicht dargestellten) Drosselklappe
des Motors 1 zugeordnet, um die Stellung RTH der Drosselklappe
zu detektieren. Der Ansaugrohrdruck-Sensor 8 ist
hinter der Drosselklappe im Ansaugrohr angeordnet, um den
Ansaugrohrdruck PB zu detektieren. Der Drosselklappenstellungs-
Sensor 7 sowie der Ansaugrohrdruck-Sensor 8 speisen
Detektorsignale in die ECU 6 ein.
Die ECU 6 berechnet gemäß einem Regelprogramm eine Kraft
stoffeinspritzmenge bzw. eine Einspritzzeit TOUT (Kraft
stoffeinspritzperiode) für den Normalbetrieb des Motors 1
auf der Basis der von den Sensoren in sie eingespeisten
Signale und berechnet eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrzeit
TiA für Beschleunigung, wenn festgestellt wird, daß der
Motor 1 sich in einem vorgegebenen Beschleunigungszustand
befindet. Die ECU 6 kann dabei gemäß einer Ausführungsform
eine Kraftstoffzufuhrmengen-Einstellanordnung, eine Be
schleunigungsbetrieb-Unterscheidungsanordnung und eine
Anordnung zur Einstellung einer inkrementellen Kraftstoffzufuhrmenge
bei Beschleunigung bilden.
Die ECU 6 enthält eine Einspritzzeit-Einstellstufe 10 sowie
einen Einspritzzeit-Zähler 12. Die Einspritzzeit-Einstellstufe
10 setzt die berechnete Einspritzzeit TOUT, während
der Einspritzzeit-Zähler 12 beim Einstellen der Einspritzzeit
TOUT zu laufen beginnt. Die Einspritzzeit-Einstellstufe
10 sowie der Einspritzzeit-Zähler 12 sind mit Eingangsanschlüssen
einer ersten Vergleichsstufe 13 gekoppelt. Diese
erste Vergleichsstufe 13 erzeugt kontinuierlich ein Signal
mit hohem Pegel (im folgenden als "Ausgangssignal 1" bezeichnet),
bis der durch den Einspritzzeit-Zähler 12 gezählte
Wert mit der durch die Einspritzzeit-Einstellstufe 10 gesetzten
Einspritzzeit TOUT zusammenfällt, d. h., das Ausgangssignal
1 wird für die Zeit TOUT erzeugt. Die ECU 6
enthält weiterhin eine in ihrem Aufbau der Einspritzzeit-
Einstellstufe 10 entsprechende Kraftstoffzufuhrzeit-Einstellstufe
11, einen Kraftstoffzufuhrzeit-Zähler 14 sowie
eine zweite Vergleichsstufe 15. Die Kraftstoffzufuhrzeit-
Einstellstufe 11 setzt die durch die ECU 6 berechnete inkrementelle
Kraftstoffzufuhrzeit TiA für Beschleunigung, während
der Kraftstoffzufuhrzeit-Zähler 14 die inkrementelle
Kraftstoffzufuhrzeit TiA für Beschleunigung zählt. Die
zweite Vergleichsstufe 15 erzeugt für die Zeit TiA kontinuierlich
ein Signal mit hohem Pegel (im folgenden als "Ausgangssignal
2" bezeichnet).
Die Ausgangsanschlüsse der ersten Vergleichsstufe 13 sowie
der zweiten Vergleichsstufe 15 sind mit Eingangsanschlüssen
eines ODER-Gatters 9 gekoppelt, wobei für jeden Zylinder
ein solches Gatter vorgesehen ist. Der Ausgangsanschluß
dieses ODER-Gatters 9 ist mit der Basis eines Transistors 16
gekoppelt, der seinerseits mit einer Wicklung 17a eines
Kraftstoffeinspritzventils 17 (Kraftstoffzufuhreinrichtung)
gekoppelt ist. Für jeden Zylinder ist dabei ein solcher
Transistor 16 und ein solches Einspritzventil 11 vorgesehen.
Wird die Wicklung 17a, des Einspritzventils 17 erregt,
wenn wenigstens das Ausgangssignal 1 durch die erste Vergleichsstufe
13 oder das Ausgangssignal 2 durch die zweite
Vergleichsstufe 15 geliefert wird, wird das entsprechende
Einspritzventil 11 geöffnet, um den entsprechenden Zylinder
(nicht dargestellt) des Motors 1 Kraftstoff zuzuführen.
Im folgenden werden die Funktionen des Kraftstoffzufuhrreglers
beschrieben. Die Fig. 2(a) und 2(b) zeigen Unterprogramme
zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung synchron mit
dem PC₁-Impuls (im folgenden als "synchrone Kraftstoffeinspritzung"
bezeichnet). Das Unterprogramm gemäß Fig. 2(a)
wird jedes Mal dann abgearbeitet, wenn der CYL-Impuls erzeugt
wird, während das Unterprogramm gemäß Fig. 2(b) jedes
Mal dann abgearbeitet wird, wenn der PC₁-Impuls erzeugt
wird.
Gemäß Fig. 2(a) wird ein im folgenden noch zu erläuternder
Stufenzähler in einem Schritt 201 rückgesetzt, um einen
Zählwert S zu löschen. Das bedeutet, daß der Zählwert S
gelöscht wird, um den Stufenzähler jedes Mal dann anlaufen
zu lassen, wenn der CYL-Impuls erzeugt wird.
Gemäß Fig. 2(b) wird der Zählwert S des Stufenzählers in
einem Schritt 202 um ein Inkrement von "1" erhöht. Der
Zählwert S des Stufenzählers zeigt somit die Frequenz der
nach der Erzeugung des CYL-Impulses erzeugten PC₁-Impulse
an. In einem Schritt 203 wird ein Zeitintervall Me zwischen
zwei aufeinanderfolgenden PC₁-Impulsen gelesen, wonach in
einem Schritt 204 aus dem reziproken Wert des Zeitintervalls
Me die Motordrehzahl Ne berechnet wird.
In einem Schritt 205 erfolgt eine Prüfung zwecks Entscheidung,
ob der Zählwert S des Stufenzählers um einen vorgegebenen
Wert SFIn aus mehreren vorgegebenen Werten SFIn für
die entsprechenden Zylinder zugenommen hat oder nicht, um
wiederum zu entscheiden, ob diese Schleife mit dem Kraftstoffeinspritz-
Zeittakt zusammenfällt. Entspricht die
Schleife dem Kraftstoffeinspritz-Zeittakt wird das relevante
Kraftstoffeinspritzventil 11 aus den Kraftstoffeinspritzventilen
11 ausgewählt. Die vorgegebenen Werte SFIn werden für
die entsprechenden Zylinder so eingestellt, daß in jedem
Zylinder in einem vorgegebenen Kraftstoffeinspritz-Zeittakt,
beispielsweise in einem vorgegebenen Kurbelwinkel, Kraftstoff
eingespritzt wird. Bei diesem vorgegebenen Kurbelwinkel
kann es sich beispielsweise um den Kurbelwinkel vor dem
Totpunkt (TDC) vor dem Beginn eines Saughubs des Zylinders
handeln.
Ist die Entscheidung im Schritt 205 negativ, d. h., ist der
Zählwert S nicht gleich SFIn, so ist damit eine Entscheidung
gegeben, daß sich keiner der Zylinder in einem Zustand für
eine Kraftstoffeinspritzung befindet, wobei das Programm
dann beendet wird. Ist die Entscheidung im Schritt 205
positiv, d. h., ist der Zählwert S=SFIn, so wird in einem
Schritt 206 die Einspritzzeit-Einstellstufe 10 auf die
Einstellzeit TOUT gesetzt und gleichzeitig in einem Schritt
207 der Einspritzzeit-Zähler 12 gestartet, um für die Kraft
stoffeinspritzzeit (TOUT) Kraftstoff aus dem entsprechenden
Kraftstoffeinspritzventil 17 eingespritzt (synchrone Kraft
stoffeinspritzung) und sodann das Programm beendet. Die
Kraftstoffeinspritzzeit TOUT wird beispielsweise dadurch
festgelegt, daß eine grundsätzliche Kraftstoffeinspritzzeit
Ti aus einer vorher in der ECU 6 gespeicherten Einspritzzeit-
Tabelle ausgelesen und durch Abarbeiten eines Unterprogramms
gemäß Fig. 3 auf der Basis von Parametern, wie beispielsweise
Motordrehzahl Ne und Drosselklappenstellung RTH
als Maß für den Betriebszustand des Motors, korrigiert wird.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur
Regelung der Kraftstoffeinspritzung, das beispielsweise
abzuarbeiten ist, wenn die Änderung ΔRTH der Drosselklappenstellung
einen vorgegebenen Wert übersteigt. Dieses
Unterprogramm wird asynchron mit der Erzeugung der PC₁-
Impulse abgearbeitet. Die durch das Unterprogramm nach Fig.
4 geregelte Kraftstoffeinspritzung wird im folgenden als
asynchrone Kraftstoffeinspritzung bezeichnet.
In einem Schritt 401 wird die Motordrehzahl Ne abgetastet.
Dies erfolgt unmittelbar vor der Detektierung eines vorgegebenen
Beschleunigungsbetriebes, nämlich unmittelbar, bevor
die Änderung ΔRTH der Drosselklappenstellung den vorgegebenen
Wert übersteigt.
In einem Schritt 402 erfolgt eine Überprüfung zwecks Entscheidung,
ob die Motordrehzahl Ne kleiner als eine vorgegebene
erste Motordrehzahl NeAAC 0, von beispielsweise 1250
Umdrehungen pro Minute ist. Ist die Entscheidung im Schritt
204 positiv, d. h., ist Ne kleiner als NeAAC 0, so wird eine
vorgegebene Zeit TiA02 von beispielsweise 8 ms als inkrementelle
Kraftstoffeinspritzzeit TiA für Beschleunigung in
einem Schritt 403 gesetzt, wonach das Programm zum Schritt
407 fortschreitet.
Ist die Entscheidung im Schritt 402 negativ, d. h., ist
NeNeAAC 0, so erfolgt in einem Schritt 404 eine Überprüfung
zwecks Entscheidung, ob die Motordrehzahl Ne größer als
eine vorgegebene zweite Motordrehzahl NeAAC 1 von beispielsweise
1750 Umdrehungen pro Minute ist, welche größer als die
erste Motordrehzahl NeAAC 0 ist.
Ist die Entscheidung im Schritt 404 negativ, d. h., ist
NeAAC 0NeNeAAC 1, so wird eine vorgegebene zweite Zeit
TiA12 von beispielsweise 4 ms, welche kleiner als die erste
Zeit TiA02 ist, in einem Schritt 405 als inkrementelle
Kraftstoffeinspritzzeit TiA für Beschleunigung gesetzt. Ist
die Entscheidung im Schritt 404 positiv, d. h., ist Ne größer
als NeAAC 1, so wird eine vorgegebene dritte Zeit TiA22 von
beispielsweise 2 ms, welche kleiner als die zweite Zeit
TiA12 ist, in einem Schritt 406 (Fig. 5) als inkrementelle
Kraftstoffeinspritzzeit TiA für Beschleunigung gesetzt,
wonach das Programm zum Schritt 407 fortschreitet.
Im Schritt 407 wird der TiA-Zähler 14 auf die in den Schritten
403, 405 oder 406 gesetzte inkrementelle Kraftstoffeinspritzzeit
TiA für Beschleunigung gesetzt und gleichzeitig
in einem Schritt 408 gestartet, um das Kraftstoffeinspritzventil
11 für asynchrone Kraftstoffeinspritzung zu betätigen,
wonach das Programm beendet wird.
Wenn der Motor sich in einem vorgegebenen Beschleunigungszustand
befindet, so wird also dieses Unterprogramm abgearbeitet,
um für eine höhere Motordrehzahl Ne eine kleinere
inkrementelle Kraftstoffeinspritzzeit TiA für Beschleunigung
zu setzen, wobei die logische Summe der durch das Unterprogramm
nach Fig. 2 geregelten synchronen Kraftstoffeinspritzung
und der auf der Basis der gesetzten Zeit TiA durchgeführten
asynchronen Kraftstoffeinspritzung abzuarbeiten.
Kraftstoff wird daher niemals mit einer die maximale Kraftstoffeinspritzmenge
übersteigenden Kraftstoffeinspritzmenge
zugeführt, selbst wenn der Motor in einem Bereich hoher
Drehzahl arbeitet. Dem Motor kann daher Kraftstoff mit
Kraftstoffzufuhrmengen zugeführt werden, welche die Motorausgangsgröße
in einem weiten Motordrehzahlbereich verbessert.
Beim erfindungsgemäßen Kraftstoffzufuhrregler im Sinne
seines vorstehend erläuterten Aspektes setzt also eine
inkrementelle Kraftstoffzufuhrmengen-Einstellanordnung für
Beschleunigung eine kleinere inkrementelle Kraftstoffzufuhrmenge
für Beschleunigung für eine höhere Motordrehzahl, so
daß die Kraftstoffzufuhrmenge richtig geregelt werden kann,
wenn der Motor im Beschleunigungsbetrieb arbeitet. Die
Betriebseigenschaften und der Kraftstoffverbrauch des Motors
werden daher verbessert.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterprogramms zur
Regelung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur bei
Beschleunigung, welche dann durchzuführen ist, wenn der
Motor 1 sich in einem vorgegebenen Beschleunigungszustand
befindet, zur Unterbindung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
bei Beschleunigung für eine vorgegebene Zeitperiode
nach der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
bei Beschleunigung sowie zur Aufhebung dieser Unterbindung
unter bestimmten Bedingungen. Dieses Unterprogramm wird
asynchron zur Erzeugung der PC₁-Impulse abgearbeitet. Jeder
Schritt, wie beispielsweise die Detektierung einer Änderung
der Drosselklappenstellung wird periodisch in einem periodischen
Unterbrechungsbetrieb abgearbeitet. Die durch das
Unterprogramm nach Fig. 6 geregelte Kraftstoffeinspritzung
wird im folgenden als asynchrone Kraftstoffeinspritzung
bezeichnet.
Dieses Programm wird zu seiner Abarbeitung durch eine Unterbrechungsanforderung
abgerufen. Die Drosselklappenstellung
RTH wird in einem Schritt 601 gelesen.
Sodann wird in einem Schritt 602 die Differenz ΔRTH zwischen
einer in der vorhergehenden Schleife gelesenen Drosselklappenstellung
RTHn-1 und einer Drosselklappenstellung
RTHn, d. h., eine Drosselklappenstellungs-Änderung berechnet.
In einem Schritt 603 erfolgt eine Prüfung zwecks Entscheidung,
ob ein Zählwert tc eines im folgenden zu beschreibenden
Abwärtszählers Null oder unter Null liegt oder nicht.
Ist die Entscheidung im Schritt 603 positiv, so wird ein
Kennzeichensignal nF auf "0" gesetzt. Ist die Entscheidung
negativ, so wird ein Schritt 604 übersprungen, d. h., das
Unterprogramm springt auf einen Schritt 605.
Im folgenden wird die Wirkungsweise des Abwärtszählers
beschrieben. Dieser Abwärtszähler dient zur Unterbindung
der inkrementellen Kraftstoffzufuhr bei Beschleunigung für
eine vorgegebene Zeitperiode nach einem Zyklus oder einer
Folge von Zyklen der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
bei Beschleunigung. Im Anfangszustand ist das Kennzeichensignal
nF=0. Dieses Kennzeichensignal nF ändert sich
von "0" auf "1", wenn die inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur
bei Beschleunigung durch asynchrone Kraftstoffeinspritzung
durchgeführt wird.
Im Schritt 605 erfolgt eine Prüfung zwecks Entscheidung, ob
der asynchrone Kraftstoffeinspritzprozeß zu umgehen ist,
d. h., ob der inkrementelle Kraftstoffeinspritzprozeß bei
Beschleunigung zu unterbinden ist oder nicht. Da das Kennzeichensignal
nF auf "1" gesetzt wird, wenn die inkrementelle
Kraftstoffeinspritzkorrektur bei Beschleunigung durchgeführt
wird, erfolgt die Entscheidung im Schritt 605 in bezug
auf das Kennzeichensignal nF. Soll der asynchrone Kraftstoffeinspritzprozeß
umgangen werden, so ist die Entscheidung
im Schritt 605 positiv. Ist dies nicht der Fall, so ist
die Entscheidung negativ und es werden ein Schritt 606 sowie
nachfolgende Schritte abgearbeitet. Im Schritt 606 erfolgt
eine Prüfung zwecks Entscheidung, ob die Drosselklappenstellungs-
Änderung ΔRTH größer als ein vorgegebener Wert
RAAC 0 (beispielsweise 4 Bit pro ms, wobei 1 Bit = 0,39°
ist), um wiederum zu entscheiden, ob sich der Motor 1 in
einem vorgegebenen Beschleunigungszustand befindet oder
nicht. Ist die Entscheidung im Schritt 606 negativ, d. h.,
ist ΔRTH kleiner als RAAC 0, so wird die inkrementelle
Kraftstoffeinspritzzeit TiA bei Beschleunigung in einem
Schritt 607 auf "0" gesetzt. Sodann wird in einem Schritt
608 die Kraftstoffzufuhrzeit-Einstellstufe 11 auf den Wert
TiA gesetzt und sodann der Kraftstoffzufuhrzeit-Zähler 14 in
einem Schritt 609 gestartet. Danach wird das Programm im
periodischen Unterbrechungsbetrieb beendet.
Das bedeutet, daß in diesem Fall die inkrementelle Kraft
stoffzufuhrkorrektur bei Beschleunigung nicht durchgeführt
wird und damit für ein Zeitintervall zwischen Zeitpunkten t₁
und t₂ auf der Basis des Wertes TiA eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung
nicht erfolgt, wie dies in den Fig. 7(a)
und 7(b) dargestellt ist. Der Wert RAAC 0 ist ein Schutzwert,
um eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur bei Beschleunigung
zu unterbinden, wenn Änderungen der Drosselklappenstellung
unter einem festen Wert liegen. Dieser
Schutzwert verhindert eine unnötige inkrementelle Kraftstoffzufuhr
aufgrund einer kleinen augenblicklichen Änderung
der Drosselklappenstellung.
Ist die Entscheidung im Schritt 606 positiv, d. h., ist
ΔRTH<RAAC 0, so wird das Kennzeichensignal nF in einem
Schritt 610 auf "1" gesetzt, zur geeigneten inkrementellen
Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung bei einem in
dieser Schleife zu beginnenden Beschleunigungsbetrieb eine
einem Beschleunigungswert ΔRAAC entsprechende inkrementelle
Kraftstoffzufuhrzeit bei Beschleunigung TiAiJ aus einer
TiA-Tabelle in einem Schritt 611 ausgewählt und sodann in
einem Schritt 612 die inkrementelle Kraftstoffzufuhrzeit
TiA bei Beschleunigung auf den aus der TiA-Tabelle ausgelesenen
Wert TiAiJ gesetzt.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel für eine TiA-Tabelle, welche in
den Schritten 611 und 612 ausnutzbar ist. In dieser TiA-
Tabelle wird die inkrementelle Kraftstoffzufuhrzeit bei
Beschleunigung stufenweise festgelegt. Liegt die Änderung
ΔRTH der Drosselklappenstellung oberhalb des kritischen
Wertes RAAC 0 (Schutzwert) und unterhalb eines vorgegebenen
ersten Beschleunigungspegels RAAC1 (beispielswiese 8 Bit
pro ms, wobei 1 Bit 0,39° entspricht), d. h., ist
RAAC 0<ΔRTH<RAAC1, so wird eine erste inkrementelle
Kraftstoffeinspritzzeit TiA01 bei Beschleunigung (beispielsweise
4,2 ms) gewählt. Liegt die Änderung ΔRTH oberhalb des
ersten Beschleunigungspegels RAAC1 und unterhalb eines
vorgegebenen zweiten Beschleunigungspegels RAAC 2 (beispielsweise
16 Bit pro 4 ms, wobei 1 Bit=0,39° ist), d. h. gilt
RAAC1<ΔRTH<RAAC 2, so wird eine vorgegebene zweite inkrementelle
Kraftstoffeinspritzzeit für Beschleunigung TiA12
(beispielsweise 8,2 ms) gewählt, welche größer als die erste
inkrementelle Kraftstoffeinspritzzeit für Beschleunigung
TiA01 ist.
Ist der aus der TiA-Tabelle ausgelesene Wert als Wert
TiA gesetzt, so wird in einem Schritt 613 der Abwärtszähler
zur Festlegung einer festen Zeit (beispielsweise 8,2 ms) auf
diese feste Zeit als Anfangswert gesetzt und sodann gestartet.
In einem Schritt 608 wird die Kraftstoffzufuhrzeit-Einstellstufe
11 auf die im Schritt 612 gesetzte inkrementelle
Kraftstoffzufuhrzeit für Beschleunigung TiA gesetzt und
sodann der Kraftstoffzufuhrzeit-Zähler 14 gestartet, um das
Kraftstoffeinspritzventil 17 für eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung
zu betätigen, wonach das Programm beendet wird.
Übersteigt die Änderung ΔRTH der Drosselklappenstellung den
Wert RAAC 0, so wird das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß den
Fig. 7(a) und 7(b) für eine den Beschleunigungspegel entsprechende
Zeit für eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung
geregelt. Gilt beispielsweise RAAC 0<ΔRTH<RAAC1, so wird
zur inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung
Kraftstoff für die Zeit TiA 01 eingespritzt.
Der Abwärtszähler dient als Umgehungszeitgeber zur Unterbindung
der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung
in der nachfolgenden Schleife durch Unterbrechung
des Unterprogramms im Schritt 605, d. h., durch Überspringen
der Schritte 606 sowie 610 bis 613 für eine feste
Zeit, wenn eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur für
Beschleunigung einmal durchgeführt ist. Bei dieser Ausführungsform
wird der Abwärtszähler für die Zeittaktung am
Beginn einer Kraftstoffeinspritzung für Beschleunigung
gestartet und die Kraftstoffeinspritzung für Beschleunigung
in der nachfolgenden Schleife überwacht.
In der nachfolgenden periodischen Unterbrechung wird der
Zählwert tc des Abwärtszählers zwecks Entscheidung überprüft,
ob nach dem Beginn der Zeittaktoperation eine feste
Zeit abgelaufen ist oder nicht. Ist der Abwärtszähler auf
Null dekrementiert, so wird im Schritt 604 das Kennzeichensignal
nF auf "0" rückgesetzt, um nach dem Ablauf der festen
Zeit eine nachfolgende inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung möglich zu machen. Da jedoch vor dem
Ablaufen der festen Zeit die Entscheidung im Schritt 603
negativ ist und der Schritt 604 übersprungen wird, schreitet
das Unterprogramm ohne Rücksetzen des Kennzeichensignals nF
im Schritt 604 zum Schritt 605 fort. Das Unterprogramm
schreitet daher vom Schritt 605 zum Schritt 614 fort.
Ist einmal eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur für
Beschleunigung durchgeführt, so wird daher eine weitere
inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung
für eine feste Zeitperiode unterbunden und das Kraftstoffzufuhrsystem
in einem Unterbindungszustand gehalten. Eine
unnötige inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung
wird daher selbst dann verhindert, wenn eine
zufällige Änderung in der Drosselklappenstellung aufgrund
einer Störung auftritt, was der Fall sein kann, wenn die den
Drosselgriff des Motorrades greifende Hand aufgrund von
Vibrationen des Motorradkörpers zittert.
Schreitet das Unterprogramm vom Schritt 605 zum Schritt 614
fort, so folgt eine Überprüfung zwecks Entscheidung, ob die
in der laufenden Schleife berechnete Änderung ΔRTH kleiner
als ein vorgegebener negativer Wert ε1 (beispielsweise 2 Bit
pro ms, wobei 1 Bit=0,39° ist) ist. Damit wird festgestellt,
ob die Abweichung ΔRTH der Drosselklappenstellung
von der vorhergehenden Drosselklappenstellung einem negativen
Wert entspricht, d. h., ob die Drosselklappe im Sinne
ihres Schließens betätigt wird.
Ist die Entscheidung im Schritt 614 positiv, d. h., ist
ΔRTH<ε1, so wird der Umgehungszeitgeber in einem Schritt
615 rückgesetzt, selbst wenn der Zählwert tc des Abwärtszählers
den Wert "0" noch nicht erreicht hat, d. h., selbst wenn
der Umgehungszeitgeber arbeitet und die feste Zeit vom
Beginn der Zeitgeberoperation nocht nicht abgelaufen ist.
Gleichzeitig werden die inkrementelle Kraftstoffzufuhrzeit
für Beschleunigung TiA in einem Schritt 616 zwangsweise auf
"0" gesetzt, in einem Schritt 617 das Kennzeichensignal nF
auf "0" gesetzt sowie die Schritte 608 und 609 abgearbeitet,
wonach das Programm beendet wird.
Die Schritte 615 bis 617 werden also abgearbeitet, um die
Unterbindung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung selbst während der Kraftstoffzufuhrkorrektur-
Unterbindungsperiode aufzuheben, wenn die Drosselklappe
im Sinne ihres Schließens betätigt wird und
ΔRTH<ε1 ist. Ist die Drosselklappe nach einer Beschleunigung
einmal im Sinne ihres Schließens betätigt, so wird
daher die Unterbindung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung aufgehoben, so daß es möglich
wird, unmittelbar nach einer Abbremsung eine Beschleunigung
durchzuführen und die inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung in der nachfolgenden periodischen
Unterbrechung für die Abarbeitung des Programms durchzuführen.
Die schnelle Beschleunigung wird daher verbessert und
die Regeloperation für die inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung wird ohne Verzögerung durchgeführt,
während die Regeloperation verzögert wird, wenn die
Kraftstoffeinspritzung für eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung unterscheidungslos für
eine feste Zeitperiode unterbunden wird. Diese Art der
inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung
eignet sich daher für eine inkrementelle Kraftstoffzufuhrregelung
für Beschleunigung bei Fahrzeugen, wie beispielsweise
Motorrädern, in denen ein schnelles Beschleunigen wesentlich
ist. Es ist dabei ein schnelles Ansprechen bei häufigen
Drosselklappen-Öffnungs- und Schließvorgängen in Motorrädern
gegeben, bei denen die Drosselklappe durch Drehen des Drosselgriffs
zwangsweise geschlossen werden kann.
Ist die Entscheidung im Schritt 614 negativ, d. h., ist
ΔRTH<ε1, so wird die asynchrone Kraftstoffeinspritzmenge
folgendermaßen geändert. In der asynchronen Kraftstoffeinspritz-
Unterbindungsperiode erfolgt in einem Schritt 618
eine Überprüfung zwecks Entscheidung, ob die Beschleunigung
größer geworden ist oder nicht. Diese Entscheidung im
Schritt 618 erfolgt durch Vergleich der Änderung ΔRTH mit
dem ersten Wert RAAC1, dem zweiten Wert RAAC 2 und der in der
vorhergehenden Schleife festgelegten Änderung, um zu prüfen,
ob die in der laufenden Schleife bestimmte Änderung ΔRTH in
einem höheren Bereich liegt (Fig. 7(a) und 7(b).
Ist die Entscheidung im Schritt 618 positiv, so erfolgt in
einem Schritt 619 eine Prüfung zwecks Entscheidung, ob das
Kennzeichensignal nF gleich "1" ist. Ist die Entscheidung im
Schritt 619 positiv, so schreitet das Unterprogramm für die
nachfolgende inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur für
Beschleunigung zum Schritt 606 fort. Sind beide Entscheidungen
in den Schritten 608 und 609 negativ, so werden das
Kennzeichensignal nF auf "0" rückgesetzt, die Schritte 608
und 609 abgearbeitet und das Programm sodann beendet.
Es sei angenommen, daß gemäß Fig. 7(a) in einer Zeitperiode
zwischen t₂ und t₃ RAAC 0<ΔRTH<RAAC1 und in einer Zeitperiode
zwischen t₃ und t₄ RAAC1<ΔRTH<RAAC 2 gilt. Dann
wird entschieden, daß eine Folge von Beschleunigungsvorgängen
durchgeführt und die Kraftstoffeinspritzmenge geändert
wird. Das bedeutet, daß die Beschleunigung kontinuierlich
ansteigt, eine neue inkrementelle Kraftstoffeinspritzzeit
TiA gemäß der laufenden Änderung ΔRTH festgelegt wird und
sodann die asynchrone Kraftstoffeinspritzung vom Zeitpunkt
t₃ für eine Zeit TiA12 fortgeführt wird (Schritte 606, 610
bis 613, 608 und 609).
Die Kraftstoffeinspritzmenge wird aus folgenden Gründen
gemäß den vorstehend erläuterten Prinzipien geändert.
Primär wird eine weitere inkrementelle Kraftstoffeinspritzkorrektur
für Beschleunigung für die nachfolgende feste Zeit
unterbunden und diese Unterbindung unter einer bestimmten
Bedingung, in der die Drosselklappe im Sinne ihres Schließens
betätigt wird, während der Periode der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrkorrektur-Unterbindungsperiode zwangsweise
aufgehoben. Wird jedoch die Kraftstoffeinspritzmenge während
der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur-Unterbindungsperiode
nicht gemäß der kontinuierlichen Änderung der Änderung
ΔRTH erhöht, so ist es unmöglich, für ein kontinuierliches
Ansteigen der Beschleunigung Kraftstoff richtig
zuzuführen. Das bedeutet, daß zu wenig Kraftstoff zugeführt
wird, wodurch das Beschleunigungsverhalten des Motors beeinträchtigt
wird.
Eine kontinuierliche Zunahme der Änderung ΔRTH wird als
durch eine Folge von Beschleunigungsvorgängen bedingt angesehen,
wobei die Kraftstoffeinspritzmenge für eine geeignete
Kraftstoffzufuhrregelung sequentiell geändert wird. Der
Schritt 613 wird zwecks Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge
abgearbeitet. Der Abwärtszähler wird gelöscht und beginnt
jedes Mal zu zählen, wenn der Schritt 613 abgearbeitet wird.
Im Falle von Fig. 7(a) wird daher der Zeitgebervorgang für
die zeitliche Festlegung der festen Zeitperiode wieder im
Zeitpunkt t₃ gestartet.
Ist andererseits die Zunahme der Differenz ΔRTH gemäß Fig. 7(b)
nicht kontinuierlich, so wird der vorgenannte Vorgang
zur Änderung der Kraftstoffeinspritzmenge unterbunden, um
die inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung
für die feste Zeitperiode zu unterbinden.
Das bedeutet, daß die Änderung der Beschleunigung nicht
kontinuierlich ist, selbst wenn in der Zeitperiode zwischen
t₅ und t₆ RAAC1<ΔRTH<RAAC 2 ist, wenn die Beschleunigung
in den Zeitperioden zwischen t₃ und t₄ sowie zwischen t₄
und t₅ nicht ansteigt, selbst wenn die Kraftstoffeinspritzung
bei Beschleunigung vom Zeitpunkt t₂ an für die inkrementielle
Kraftstoffeinspritzzeit für Beschleunigung TiA01
durchgeführt wird. Dabei wird dann die Kraftstoffeinspritzung
für die Zeit TiA12 unterbunden, deren Bereich in Fig. 7(b)
gestrichelt schraffiert ist.
Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß ein
erfindungsgemäßer Kraftstoffzufuhrregler für einen Verbrennungsmotor
zusätzlich zu inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur-
Mitteln für Beschleunigung zwecks inkrementeller
Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung des Motors
sowie zusätzlich zu Mitteln zur Unterbindung der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung in einer
vorgegebenen Zeitperiode ab Inbetriebtreten der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrkorrektur Mittel zur Aufhebung der
Unterbindung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung aufweist, wenn die Drosselklappe nach dem
Beschleunigen im Sinne ihres Schließens betätigt wird,
selbst wenn die vorgegebene Zeitperiode noch nicht abgelaufen
ist. Die Unterbindung der inkrementellen Kraftstoffzufuhrkorrektur
für Beschleunigung kann daher zwangsweise
aufgehoben werden, wenn die Drosselklappe nach der Beschleunigung
im Sinne ihres Schließens betätigt wird, so daß die
inkrementelle Kraftstoffzufuhrkorrektur für Beschleunigung
selbst dann durchgeführt werden kann, wenn eine Beschleunigung
unmittelbar nach der Betätigung der Drosselklappe im
Sinne ihres Schließens erfolgt. Damit wird der Motorbetrieb
bei schneller Beschleunigung verbessert und bei schneller
Beschleunigung des Motors eine Verzögerung des Kraftstoffzufuhr-
Regelvorgangs vermieden.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen Regel-Unterprogramme zur Berechnung
einer Kraftstoffeinspritzperiode TOUT. Grundsätzlich werden
diese Unterprogramme abgearbeitet, um eine Kraftstoffeinspritzperiode
TOUT für die Kraftstoffeinspritzung synchron
mit dem PC₁-Impuls zu berechnen (im folgenden als "synchrone
Kraftstoffeinspritzung" bezeichnet).
Zunächst wird bei jeder Erzeugung des CYL-Impulses das
Regel-Unterprogramm gemäß Fig. 9 abgearbeitet. In einem
Schritt 901 wird ein Stufenzähler rückgesetzt, d. h., sein
Zählwert S wird gelöscht.
Sodann wird bei jeder Erzeugung des PC₁-Impulses das Regel-
Unterprogramm nach Fig. 10 abgearbeitet. In einem Schritt 1102
wird nach Rücksetzung des Stufenzählers dessen Zählwert S um
ein Inkrement von "1" jedes Mal dann erhöht, wenn der PC₁-
Impuls erzeugt wird. In einem Schritt 1103 wird ein Zeitintervall
Me zwischen benachbarten Stufen, d. h., das Impulsintervall
zwischen den aufeinanderfolgenden PC₁-Impulsen
abgetastet und auf der Basis dieses Zeitintervalls Me eine
Motordrehzahl Ne in Form des reziproken Wertes des Zeitintervalls
Me in einem Schritt 1104 berechnet. In einem Schritt
1105 wird eine Prüfung zwecks Entscheidung durchgeführt, ob
der Zählwert S des Stufenzählers mit einem vorgegebenen
Zählwert SFIn zusammenfällt oder nicht. Ist die Entscheidung
im Schritt 1105 positiv, so wird in einem Schritt 1106 für
jeden durch den Zählwert SFIn repräsentierten Zylinder eine
Kraftstoffeinspritzperiode TOUT auf der Basis einer grundsätzlichen
Kraftstoffeinspritzperiode Ti, welche vorher
durch das Unterprogramm gemäß Fig. 11 berechnet wurde, gesetzt.
Der Schritt 1105 wird abgearbeitet, um den Zylinder zu
unterscheiden, für den das Regel-Unterprogramm gemäß Fig. 10
abzuarbeiten ist, und um das diesem Zylinder entsprechende
Kraftstoffeinspritzventil zu unterscheiden. Das bedeutet,
daß der vorgegebene Zählwert SFIn ein für jeden Zylinder
speziell gesetzter Wert ist.
Ist die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT im Schritt 1106
gesetzt, so wird in einem Schritt 1107 der Zähler 12 gestartet,
in einem Schritt 1108 die dem Ausgangssignal der Einstellstufe
10 für die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT entsprechende
synchrone Kraftstoffeinspritzung durchgeführt,
während der Zähler 12 für eine Zeit entsprechend der Kraftstoffeinspritzperiode
TOUT PC₁-Impulse zählt, und das Programm
sodann beendet.
Ist die Entscheidung im Schritt 1105 negativ, d. h., ist der
Zählwert des Stufenzählers kleiner als der vorgegebene
Zählwert SFIn, so befindet sich keiner der Zylinder in einem
Zustand für Kraftstoffeinspritzung, womit das Programm
beendet wird.
Das in Fig. 11 dargestellte Unterprogramm zum Setzen der
grundlegenden Kraftstoffeinspritzperiode Ti wird im Hintergrund-
Verarbeitungsbetrieb abgearbeitet, um die grundlegende
Kraftstoffeinspritzperiode Ti entsprechend einer Motordrehzahl
Ne und einer Drosselklappenstellung RTH aus einem
Matrixspeicher (Tabelle) unter Verwendung der Motordrehzahl
Ne und der Drosselklappenstellung RTH als Parameter zu
gewinnen (Schritt 1109). Das Unterprogramm gemäß Fig. 11 wird
wiederholt abgearbeitet.
Fig. 12 zeigt ein Unterbrechungs-Unterprogramm zum Setzen der
inkrementellen Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung
sowie zur Durchführung der Kraftstoffeinspritzung für
diese Periode. Dieses Unterbrechungs-Unterprogramm wird
periodisch, beispielsweise alle 4 ms, und asynchron mit dem
PC₁-Impuls abgearbeitet. Ein derartiger Betrieb der Kraftstoffeinspritzung
wird als "asynchrone Kraftstoffeinspritzung"
bezeichnet, um sie von der synchronen Kraftstoffeinspritzung
zu unterscheiden. Für alle Zylinder wird eine
gleichzeitige asynchrone Kraftstoffeinspritzung durchgeführt.
Gemäß Fig. 12 wird in einem Schritt 1201 eine Drosselklappenstellung
RTHn abgetastet. In einem Schritt 1202 wird eine
Drosselklappenstellungs-Änderung ΔRTH, d. h., die Differenz
zwischen der im laufenden Abtastzyklus abgetasteten Drosselklappenstellung
RTHn und einer in der vorhergehenden Abtastperiode
abgetasteten Drosselklappenstellung RTHn-1 berechnet,
wonach das Unterprogramm zu einem Schritt 1203 fortschreitet.
In diesem Schritt 1203 wird eine Prüfung zwecks Unterscheidung
durchgeführt, ob eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung
stattfindet oder nicht, d. h., ob die Einstellstufe 11 für
die inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode TiA ein asynchrones
Kraftstoffeinspritz-Regelsingal für die inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung liefert.
Ist die Entscheidung im Schritt 1203 positiv, d. h.,
wird ein asynchrones Kraftstoffeinspritzsignal geliefert, so
wird in einem Schritt 1204 eine Prüfung zwecks Entscheidung
durchgeführt, ob die Beschleunigungsrate des Motors 1 kontinuierlich
zunimmt oder nicht, d. h., ob die Beschleunigung
ansteigt.
Die Beschleunigung wird durch die folgenden vier Beschleunigungsbetriebsarten
ausgedrückt.
Fester Beschleunigungsbetrieb: ΔRTH<RAAC 0
Beschleunigungsbetrieb 0: RAAC 0<ΔRTH<RAAC1
Beschleunigungsbetrieb 1: RAAC1<ΔRTH<RAAC 2
Beschleunigungsbetrieb 2: RAAC 2<ΔRTH
Beschleunigungsbetrieb 0: RAAC 0<ΔRTH<RAAC1
Beschleunigungsbetrieb 1: RAAC1<ΔRTH<RAAC 2
Beschleunigungsbetrieb 2: RAAC 2<ΔRTH
Fig. 13 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Beschleunigungswert
und der inkrementellen Kraftstoffeinspritzperiode TiA
bei Beschleunigung für asynchrone Kraftstoffeinspritzung.
Die inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung
ändert sich schrittweise gemäß der Drosselklappenstellungs-
Änderung ΔRTH, d. h., die inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode
TiA für Beschleunigung hängt von den
Beschleunigungsbetriebsarten, d. h., dem festen Beschleunigungsbetrieb,
dem Beschleunigungsbetrieb 0, dem Beschleunigungsbetrieb
1 und dem Beschleunigungsbetrieb 2, ab.
Ist die Entscheidung im Schritt 1204 positiv, d. h., nimmt
die Beschleunigungsrate kontinuierlich zu, so wird in einem
Schritt 1205 eine Prüfung zwecks Entscheidung durchgeführt,
welchem Beschleunigungsbetrieb die Drosselklappenstellungs-
Änderung ΔRTH entspricht. Sodann wird gemäß der Entscheidung
im Schritt 1205 die inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode
TiA für asynchrone Kraftstoffeinspritzung ausgewählt.
Das bedeutet, daß im Schritt 1205 eine Prüfung zwecks Entscheidung
durchgeführt wird, ob der Motor sich im festen
Beschleunigungsbetrieb befindet oder nicht. Ist die Entscheidung
im Schritt 1205 positiv, so wird die inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung in einem
Schritt 1206 auf "0" gesetzt. Ist die Entscheidung negativ,
so erfolgt in einem Schritt 1207 eine Prüfung zwecks Entscheidung,
ob der Motor sich im Beschleunigungsbetrieb 0
befindet oder nicht. Ist die Entscheidung im Schritt 1207
positiv, so wird in einem Schritt 1208 eine inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA0 bei Beschleunigung von
beispielsweise 2 ms gesetzt. Ist die Entscheidung negativ,
so erfolgt in einem Schritt 1209 eine Prüfung zwecks Entscheidung,
ob der Motor sich im Beschleunigungszustand 1
befindet oder nicht. Ist die Entscheidung im Schritt 1209
positiv, so wird in einem Schritt 1210 ein Wert von TiA1 von
beispielsweise 4 ms gesetzt. Ist die Entscheidung negativ,
so erfolgt in einem Schritt 1211 eine Prüfung zwecks Entscheidung,
ob der Motor sich im Beschleunigungszustand 2
befindet. Ist die Entscheidung im Schritt 1211 positiv, so
wird in einem Schritt 1212 für TiA2 ein Wert von beispielsweise
8 ms gesetzt. Die Einstellstufe 11 für die inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA setzt in einem Schritt
1213 die inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode TiA für
Beschleunigung, der Beschleunigungszähler 14 wird in einem
Schritt 1214 gleichzeitig gestartet, die asynchrone Kraftstoffeinspritzung
wird in einem Schritt 1215 als Funktion des
Ausgangssignals der Einstellstufe 11 für die inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA gesetzt und sodann das
Programm beendet.
Ist die Entscheidung im Schritt 1203 negativ, d. h., erfolgt
kein asynchrone Kraftstoffeinspritzung, so schreitet das
Unterprogramm zum Schritt 1205 fort, um den nachfolgenden
Beschleunigungswert zu unterscheiden, wobei der gleiche
Setzvorgang für die inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode
bei Beschleunigung abgearbeitet wird, um eine inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung zu setzen,
die sich für den Beschleunigungswert eignet. Für diese
inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung
wird eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung durchgeführt
und sodann das Programm beendet.
Ist die Entscheidung im Schritt 1204 negativ, d. h., die
inkrementelle Kraftstoffzufuhrmenge für Beschleunigung
braucht nicht erhöht zu werden, so springt das Unterprogramm
zum Schritt 1213, um eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung
für die im vorhergehenden Regelzyklus ausgewählte inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung
durchzuführen.
Gemäß Fig. 14 wird die inkrementelle Kraftstoffeinspritzung
bei Beschleunigung periodisch in vorgegebenen Zeitintervallen,
beispielsweise 4 ms durchgeführt, wobei die Drosselklappenstellungs-
Änderung ΔRTH für inkrementelle Kraftstoffeinspritzung
durch die Kraftstoffeinspritzventile 17
überwacht wird, während der Beschleunigungsbetrieb fortbesteht.
Da die inkrementellen Kraftstoffeinspritzperioden TiA
für Beschleunigung entsprechend TiA0, TiA1 bzw. TiA2 größer
als die feste Periode sind, d. h., da der Endbereich von TiA0
und der Startbereich von TiA1 und der Endbereich von TiA1
und der Startbereich von TiA2 sich überlappen, wenn die
Beschleunigungsrate zunimmt, wird die Öffnungsperiode der
Kraftstoffeinspritzventile 17 entsprechend ausgedehnt.
Zwar wird bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel eine
simultane asynchrone Kraftstoffeinspritzung für alle Zylinder
durchgeführt; es kann jedoch auch eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung
lediglich für den Zylinder im Saughub
durchgeführt werden, um den Kraftstoff wirtschaftlich auszunutzen.
Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, daß der erfindungsgemäße
Kraftstoffzufuhrregler für einen Verbrennungsmotor
eine Beschleunigungszustand-Unterscheidungsanordnung zur
Unterscheidung des Beschleunigungsbetriebes des Verbrennungsmotors
sowie eine inkrementierende Kraftstoffzufuhranordnung
zur Zuführung von Kraftstoff zum Verbrennungsmotor
mit einer inkrementellen Kraftstoffzufuhrmenge bei Beschleunigung
gemäß dem Ausgangssignal der Beschleunigungszustand-
Unterscheidungsanordnung aufweist. Die inkrementelle Kraftstoffzufuhrmenge
bei Beschleunigung wird erhöht, wenn der
Beschleunigungswert des Verbrennungsmotors während der
Kraftstoffzufuhr mit einer inkrementellen Kraftstoffzufuhrmenge
bei Beschleunigung ansteigt. Es wird daher ausreichend
Treibstoff in die Zylinder eingespritzt, wobei die Kraftstoffzufuhrmenge
auch kontinuierlich erhöht wird, wenn die
Beschleunigungsrate des Motors kontinuierlich steigt. Der
Motor kann daher unter Vermeidung eines ungleichmäßigen
Betriebs glatt beschleunigt werden.
Die Fig. 9, 10 und 15 zeigen Regel-Unterprogramme zur Berechnung
der Kraftstoffeinspritzperiode TOUT. Grundsätzlich
werden diese Regel-Unterprogramme abgearbeitet, um eine
Kraftstoffeinspritzperiode für die Kraftstoffeinspritzung zu
berechnen, welche mit dem PC₁-Impuls synchron ist (im folgenden
als "synchrone Kraftstoffeinspritzung" bezeichnet).
Das bereits erläuterte Regel-Unterprogramm gemäß Fig. 9
wird bei jeder Erzeugung des CYL-Impulses abgearbeitet. Im
Schritt 901 wird bei jeder Erzeugung des CYL-Impulses der
nicht dargestellte Stufenzähler rückgesetzt (sein Zählwert
S wird gelöscht).
Gemäß der ebenfalls bereits erläuterten Fig. 10 wird der
Zählwert des Stufenzählers in Schritt 1102 um ein Inkrement
"1" erhöht, nachdem dieser bei jeder Erzeugung eines
PC₁-Impuls rückgesetzt wurde. Im Schritt 1103 wird das Zeitintervall
zwischen benachbarten Stufen, d. h., das Zeitintervall
zwischen den aufeinanderfolgenden PC₁-Impulsen abgetastet
und im Schritt 1104 die Motordrehzahl Ne auf der Basis
dieses Zeitintervalls Me als reziproker Wert dieses Zeitintervalls
Me berechnet. Im Schritt 1105 erfolgt eine Überprüfung
zwecks Entscheidung, ob der Zählwert S des Stufenzählers
mit einem vorgegebenen Zählwert SFIn zusammenfällt. Ist
die Entscheidung im Schritt 1105 positiv, so wird im Schritt
1106 eine Kraftstoffeinspritzperiode TOUT für den durch den
Zählwert SFIn repräsentierten Zylinder auf der Basis derjenigen
Kraftstoffeinspritzperiode Ti berechnet, welche vorher
durch das Unterprogramm gemäß Fig. 15 berechnet wurde. Der
Schritt 1105 wird abgearbeitet, um den Zylinder zu bestimmen,
für den das Regel-Unterprogramm abgearbeitet wird, und
um das diesem Zylinder entsprechende Kraftstoffeinspritzventil
zu bestimmen. Das bedeutet, daß der vorgegebene Zählwert
SFIn ein Wert ist, der für jeden Zylinder speziell eingestellt wird.
Ist die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT im Schritt 1106
gesetzt, so wird der Zähler 12 im Schritt 1107 gestartet,
die synchrone Kraftstoffeinspritzung im Schritt 1108 entsprechend
dem Ausgangssignal der Einspritzzeit-Einstellstufe
10 durchgeführt, während der Zähler 12 PC₁-Impulse für
eine Zeit entsprechend der Kraftstoffeinspritzperiode TOUT
zählt, und das Programm sodann beendet.
Ist die Entscheidung im Schritt 105 negativ, d. h., ist der
Zählwert des Stufenzählers kleiner als der vorgegebene
Zählwert SFIn, so befindet sich keiner der Zylinder in einem
Zustand für ein Kraftstoffeinspritzung, so daß das Programm
beendet wird.
Die synchrone Kraftstoffeinspritzung wird durch ein Unterprogramm
gemäß Fig. 15 geregelt.
Zunächst wird in einem Schritt 1509 der Ansaugrohrdruck PB
abgetastet und sodann in einem Schritt 1510 die Drosselklappenstellung
RTH abgetastet. In einem Schritt 1511 erfolgt
eine Prüfung zwecks Entscheidung, ob ein Kennzeichensignal F
gleich "1" ist oder nicht, d. h., ob der Motor 1 im PB-Ne-
Regelbereich arbeitet, um in bezug auf die Größe eines die
Drosselklappenstellung RTH repräsentierenden Wertes festzulegen,
ob der Motor 1 im Betrieb mit geringer Last arbeitet
(beispielsweise ein Betrieb, in dem der Motor 1 mit kleiner
Drehzahl läuft), in dem die synchrone Kraftstoffeinspritzung
unter Ausnutzung der PB-Ne-Tabelle geregelt wird, ober ob
der Motor 1 in einem Betrieb mit hoher Last arbeitet (beispielsweise
in einem Betrieb, in dem der Motor 1 mit hoher
Drehzahl läuft), in dem die synchrone Kraftstoffeinspritzung
unter Ausnutzung der RTH-Ne-Tabelle geregelt wird.
Ist die Entscheidung im Schritt 1511 positiv, so wird in
einem Schritt 1512 überprüft, ob die Drosselklappenstellung
RTH nicht größer als eine vorgegebene Drosselklappenstellung
RTHL ist. Ist die Antwort im Schritt 1512 positiv, d. h., ist
RTH<RTHL, so wird in einem Schritt 1513 das Kennzeichensignal
F auf "0" gesetzt und dann in einem Schritt 1514 eine
grundsätzliche Kraftstoffeinspritzperiode Ti unter Ausnutzung der
RTH-Ne-Tabelle für synchrone Kraftstoffeinspritzung im
RTH-Ne-Regelbereich berechnet. Nachdem die grundsätzliche
Kraftstoffeinspritzperiode Ti für den laufenden Regelzyklus
berechnet ist, kehrt das Unterprogramm zum Schritt 1509 zurück,
um die Schleife zur Berechnung einer grundlegenden
Kraftstoffeinspritzperiode für den nächsten Regelzyklus
abzuarbeiten.
Ist die Entscheidung im Schritt 1511 negativ, so wird in
einem Schritt 1515 überprüft, ob die Drosselklappenstellung
RTH nicht kleiner als eine vorgegebene Drosselklappenstellung
RTHH′ ist, welche größer als die vorgegebene Drosselklappenstellung
RTHL ist. Ist die Antwort im Schritt 1515
positiv, d. h., ist RTH<RTHH′, so wird das Kennzeichensignal
F in einem Schritt 1516 auf "1" gesetzt und sodann in
einem Schritt 1517 eine grundlegende Kraftstoffeinspritzperiode
Ti unter Ausnutzung der PB-Ne-Tabelle zur synchronen
Kraftstoffeinspritzung im PB-Ne-Regelbereich berechnet. Ist
die grundlegende Kraftstoffeinspritzperiode Ti für den
laufenden Regelzyklus berechnet, so kehrt das Unterprogramm
zum Schritt 1509 zurück, um die Schleife zur Berechnung
einer grundlegenden Kraftstoffeinspritzperiode für den
nächsten Regelzyklus abzuarbeiten.
Ist die Antwort im Schritt 1512 negativ, d. h., erfolgt die
Kraftstoffeinspritzung im PB-Ne-Regelbereich und liegt die
Drosselklappenstellung RTH über der vorgegebenen Drosselklapppenstellung
RTHL′ so schreitet das Unterprogramm für
eine weitere synchrone Kraftstoffeinspritzung im PB-Ne-Regelbereich
zum Schritt 1516 fort.
Ist andererseits die Antwort im Schritt 1515 negativ, d. h.,
erfolgt die synchrone Kraftstoffeinspritzung nicht im
PB-Ne-Regelbereich und ist die Drosselklappenstellung RTH
kleiner als die vorgegebene Drosselklappenstellung RTHL′
so schreitet das Unterprogramm zum Schritt 1513 fort, um die
Berechnung der grundlegenden Kraftstoffeinspritzperiode Ti
unter Ausnutzung der RTH-Ne-Tabelle fortzuführen. Daher sind
die Art der Einstellung des Kennzeichensignals F in einem
Fall, in dem sich die Drosselklappenstellung RTH von einem
kleinen Wert auf einen großen Wert ändert, und die Art der
Einstellung des Kennzeichensignals F in einem Fall, in dem
sich die Drosselklappenstellung RTH von einem großen auf
einen kleinen Wert ändert, verschieden voneinander (die
Art der Einstellung des Kennzeichensignals F hat Hysterese-
Charakteristik), um eine instabile Regelung der Kraftstoffeinspritzung
beim Übergang der Tabellen als Funktion einer
geringen Änderung der Drosselklappenstellung RTH zu vermeiden.
Fig. 16 zeigt ein Unterbrechungs-Unterprogramm zur Einstellung
der inkrementellen Kraftstoffeinspritzperiode TiA bei
Beschleunigung und der Kraftstoffeinspritzung in der inkrementellen
Kraftstoffeinspritzperiode TiA bei Beschleunigung.
Dieses Unterprogramm wird periodisch wiederholt (beispielsweise
alle 4 ms) und ist asynchron mit dem PC₁-Impuls. Um
diesen Betrieb der Kraftstoffeinspritzung von der synchronen
Kraftstoffeinspritzung zu unterscheiden, wird diese Art der
Kraftstoffeinspritzung als asynchrone Kraftstoffeinspritzung
bezeichnet. Diese asynchrone Kraftstoffeinspritzung tritt
beispielsweise gleichzeitig für alle Zylinder auf.
Gemäß Fig. 16 wird in einem Schritt 1601 eine Drosselklappenstellung
RTHn abgetastet. In einem Schritt 1602 wird eine
Drosselklappenstellungs-Änderung ΔRTH, d. h., die Differenz
zwischen der laufenden Drosselklappenstellung RTHn und einer
im vorhergehenden Regelzyklus abgetasteten Drosselklappenstellung
RTHn-1 berechnet.
In einem Schritt 1603 wird überprüft, ob das Kennzeichensignal
F auf "1" gesetzt ist, d. h., ob eine synchrone Kraftstoffeinspritzung
im PB-Ne-Regelbereich durchgeführt wird.
Ist die Antwort im Schritt 1603 positiv, d. h., wird die
synchrone Kraftstoffeinspritzung im PB-Ne-Regelbereich
geregelt, so schreitet das Unterprogramm zu einem Schritt
1604 vor. In diesem wird eine Prüfung zwecks Entscheidung
vorgenommen, ob die Drosselklappenstellungs-Änderung ΔRTH
oberhalb eines vorgegebenen Wertes RAAC liegt oder nicht,
d. h., ob der Motor 1 sich in einem vorgegebenen Beschleunigungsbetrieb
befindet. Wenn die Entscheidung im Schritt 1604
positiv ist, so wird in einem Schritt 1605 eine vorgegebene
Periode TiAS (beispielsweise 6 ms) als inkrementelle Kraftstoffzufuhrperiode
TiA für Beschleunigung gesetzt.
Die gesetzte inkrementelle Kraftstoffeinspritzperiode TiA
für Beschleunigung wird in einem Schritt 1606 in die Kraftstoffzufuhrzeit-Einstellstufe 11
eingespeist, der Beschleunigungszähler
14 in einem Schritt 1607 gestartet, in einem
Schritt 1608 die Kraftstoffeinspritzventile 17 zur asynchronen
Kraftstoffeinspritzung betätigt und sodann das Programm
beendet.
Wenn die Entscheidung im Schritt 1603 negativ ist, d. h.,
wenn die Kraftstoffeinspritzperiode nicht im PB-Ne-Regelbereich
geregelt wird, so wird die inkrementelle Kraftstoffzufuhrperiode
TiA für Beschleunigung in einem Schritt 1609
auf "0" gesetzt. Das bedeutet, daß in diesem Fall die Kraftstoffeinspritzung
im RTH-Ne-Bereich geregelt wird und der
Motor mit hoher Last betrieben wird, so daß eine Steuerung
bei Beschleunigung nicht notwendig ist. Auch in einem Zustand,
in dem die Entscheidung im Schritt 1604 negativ ist,
d. h., wenn die Drosselklappenstellungs-Änderung ΔRTH unter
dem gesetzten Wert RAAC liegt, ist eine Regelung bei Beschleunigung
nicht notwendig, so daß die inkrementelle
Kraftstoffeinspritzperiode TiA für Beschleunigung im Schritt
1609 auf "0" gesetzt wird.
Es wird somit eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung durchgeführt,
um dem Motor lediglich während der synchronen
Kraftstoffeinspritzung im PB-Ne-Regelbereich eine erhöhte
Kraftstoffmenge zuzuführen.
Fig. 17 zeigt als Beispiel den zeitlichen Zusammenhang zwischen
der Kraftstoffeinspritzperiode TOUT und der inkrementellen
Kraftstoffzufuhrperiode TiA für Beschleunigung.
Während einer Periode, in der das Ausgangssignal 1 geliefert
wird, erfolgt die Kraftstoffeinspritzung in der Kraftstoffeinspritzperiode
TOUT, wobei bei Detektierung einer ins
Gewicht fallenden Zunahme der Drosselklappenstellung RTH
(ΔRTH<RAAC) das Ausgangssignal 2 geliefert wird, um die
Kraftstoffeinspritzung in der inkrementellen Kraftstoffzufuhrperiode
TiA für Beschleunigung durchzuführen.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß mit dem
erfindungsgemäßen Kraftstoffzufuhrregler für einen Verbrennungsmotor
eine Kraftstoffzufuhr zum Motor dadurch durchgeführt
werden kann, daß selektiv eine erste durch den Ansaugrohrdruck
und die Drehzahl des Verbrennungsmotors als
Parameter spezifizierte Tabelle und eine zweite durch die
Drosselklappenstellung und die Drehzahl des Verbrennungsmotors
als Parameter spezifizierte Tabelle ausgenutzt wird.
Dabei sind eine Tabellenunterscheidungsanordnung zur Unterscheidung
einer ausgewählten Tabelle aus der ersten und
zweiten Tabelle sowie eine Kraftstoffzufuhranordnung vorgesehen,
welche die Kraftstoffzufuhrmenge für den in einem
vorgegebenen Beschleunigungsbetrieb arbeitenden Verbrennungsmotor
lediglich dann erhöht, wenn die Tabellenunterscheidungsanordnung
die ausgewählte Tabelle als erste Tabelle
identifiziert. In einem Verbrennungsmotor für ein Motorrad,
bei dem der Motorbetrieb mit geringer Last, welcher
eine spezielle inkrementelle Kraftstoffzufuhr erfordert,
einem Kraftstoffzufuhrbetrieb entspricht, in dem eine synchrone
Kraftstoffeinspritzung auf der Basis der ersten
Tabelle geregelt wird, ist eine asynchrone Kraftstoffeinspritzung
lediglich bei Beschleunigung des Motors realisiert,
wodurch eine Verzögerung der Kraftstoffzufuhrregelung
auf der Basis der ersten Tabelle, wenn sich die Drosselklappenstellung
und damit einhergehend der Ansaugrohrdruck
ändert, kompensiert werden kann. Eine Verzögerung der Kraftstoffzufuhrregelung
unmittelbar nach einer Änderung der
ausgewählten Tabelle von der zweiten zur ersten Tabelle,
welche in einem konventionellen Kraftstoffzufuhrregler
auftritt, wird daher vermieden. Da darüber hinaus eine
asynchrone Kraftstoffeinspritzung nicht erforderlich ist,
wenn der Motor in einem Bereich hoher Last arbeitet, wird
der Kraftstoffverbrauch des Motors verringert und das Kraftstoffzufuhr-
Regelprogramm verbessert.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Zuführung von Kraftstoff zu
einem Verbrennungsmotor (1) mit einer ersten
Schaltungsanordnung (10, 12, 13), die in Abhängigkeit
von wenigstens der Drehzahl (Ne) des Ver
brennungsmotors (1) die Dauer eines ersten Injek
tionssignals (TOUT) festlegt, während der dem
Verbrennungsmotor (1) synchron zum Umlauf des Ver
brennungsmotors mittels einer Einspritzventilanordnung
(16, 17, 17a) Kraftstoff zugeführt wird,
und mit einer zweiten Schaltungsanordnung (11,
14, 15), die in Abhängigkeit von der Beschleunigung
(ΔRTH) und wenigstens der Drehzahl (Ne) des Ver
brennungsmotors (1) die Dauer eines zweiten Injek
tionssignals (TiA) festlegt, während der dem Ver
brennungsmotor (1) asynchron zum Umlauf des Ver
brennungsmotors (1) mittels der Einspritzventil
anordnung (16, 17, 17a) zusätzlich Kraftstoff
zugeführt wird, wobei diese zweite Injektionsdauer
(TiA) mit zunehmender Drehzahl (Ne) des Ver
brennungsmotors (1) abnimmt, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Schaltungsanordnung (10, 12, 13)
eine erste Tabelle enthält, aus der in Abhängigkeit
von wenigstens der Drehzahl (Ne) des Verbrennungsmotors
(1) eine von mehreren Dauern des ersten Injektionssignals
(TOUT) entnommen wird, und daß die zweite
Schaltungsanordnung (11, 14, 15) eine zweite Tabelle
(Fig. 5) enthält, aus der in Abhängigkeit von der
Beschleunigung (ΔRTH) und der Drehzahl (Ne) des
Verbrennungsmotors (1) eine von mehreren Dauern der
zweiten Injektionsdauer (TiA) entnommen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Injektionssignal (TOUT) und das zweite
Injektionssignal (TiA) Eingängen einer ODER-Schaltung
(9) zugeführt sind, deren Ausgang mit der Einspritz
ventilanordnung (16, 17, 17a) verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Ermittlung der Beschleunigung (ΔRTH)
ein die Stellung (RTH) einer Drossel des Verbrennungs
motors (1) erfassender Sensor vorgesehen ist, der
Änderungen (ΔRTH = RTHn-RTHn-1) der Stellung (RTH)
der Drossel in vorgegebenen Zeitabständen erfaßt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß aus der ersten Tabelle
die Dauer des ersten Injektionssignals (TOUT)
auch in Abhängigkeit von der Stellung (RTH) der
Drossel des Verbrennungsmotors (1) entnommen wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine dritte Schaltungsanordnung
(613) zur Unterbindung der Zuführung des zusätzlichen
Kraftstoffs während einer vorgegebenen Zeitdauer im
Anschluß an ein zweites Injektionssignal (TiA) und
durch eine vierte Schaltungsanordnung (614, 615, 616,
617) zum Aufheben dieser Unterbindung vor dem Ablauf
dieser vorgegebenen Zeitdauer, wenn während dieser
Zeitdauer die Drossel des Verbrennungsmotors (1)
in ihre Schließstellung (RTH<ε1) bewegt worden ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Tabelle einen
relativ hoher Belastung des Verbrennungsmotors (1)
zugeordneten ersten Bereich (in 1517) zur Entnahme der
Dauer des ersten Injektionssignals (TOUT) in Abhängigkeit
von dem Ansaugdruck (PB) und der Drehzahl
(Ne) des Verbrennungsmotors (1) und einen relativ
niedriger Belastung des Verbrennungsmotors (1)
zugeordneten, zweiten Bereich (in 1514) zur Entnahme
der Dauer des ersten Injektionssignals (TOUT) in Ab
hängigkeit von der Stellung (RTH) der Drossel und
der Drehzahl (Ne) des Verbrennungsmotors (1) enthält,
das eine fünfte Schaltungsanordnung (1509, 1510, 1511,
1512, 1513, 1515, 1516) mit Hysterese-Charakteristik
vorgesehen ist, die einen dieser Bereiche (in 1517
bzw. in 1514) in Abhängigkeit von der Richtung einer
Bewegung der Drossel des Verbrennungsmotors (1) auswählt
und die zweite Schaltungsanordnung (11, 14, 15)
in Betrieb setzt, wenn sie den ersten Bereich (in 1517)
ausgewählt hat.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltungsanordnung
(11, 14, 15) die zweite Injektionsdauer
(TiA) aus drei verschiedenen, in der zweiten Tabelle
enthaltenen Injektionsdauern (TiAO2, TiA12, TiA22)
auswählt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltungsanordnung
(10, 12, 13) und die zweite Schaltungsanordnung
(11, 14, 15) in einem Rechner (6) enthalten sind, der
in einer Hauptschleife (Fig. 2) die Dauer des ersten
Injektionssignals (TOUT) berechnet und der in einer
die Hauptschleife (Fig. 2) periodisch jeweils vor
dem Ende des ersten Injektionssignals (TOUT) unter
brechenden Nebenschleife (Fig. 6) die Dauer des zweiten
Injektionssignals (TiA) berechnet und der Dauer des ersten
Injektionssignals (TOUT) addiert.
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